JP2019149855A - 情報処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電気車両におけるバッテリ切れを抑制する。【解決手段】本発明の情報処理装置100は、着脱して交換可能なバッテリを搭載する電気車両の位置情報と、当該電気車両に搭載されたバッテリの状態と、を取得する取得手段110と、2台以上の電気車両のそれぞれの位置情報及びバッテリの状態に基づいて、電気車両同士が合流可能な場所を特定する特定手段120と、を備える。【選択図】図9

Description

本発明は、情報処理装置、プログラム、情報処理方法に関する。
近年、電気自動車のように、エネルギー源が電気である電気車両が普及している。このような電気車両としては、一般道路を走行する電気自動車の他にも、ゴルフ場など所定の敷地内を走行するカート、荷物を搬送する搬送車、走行中に所定の作業を行う作業車、などがある。そして、これら電気車両は、人物が操作するものもあれば、自律走行するものもある。
上述した電気車両は、エネルギー源である電気を蓄積するバッテリを備えている。そして、電気車両は、バッテリの残量が減少すると、バッテリを充電するか、充電されたバッテリに交換する必要がある。
ところが、電気車両は、それ自体の移動の動力源として電力を使用することから、多大な電力を消費する。これに加え、バッテリの容量はまだまだ小さく、発展途上である。このため、バッテリを充電したり交換可能なバッテリステーションの場所を常に把握し、到着できることが重要となる。
ここで、特許文献1では、電気自動車がバッテリステーションにバッテリ交換を予約する方法を開示している。この方法では、バッテリ残量が基準値以下となった場合に、近いバッテリステーションにバッテリ交換の問合せや予約を行っている。
特開2014−3803号公報
しかしながら、上述した特許文献1に記載の方法では、バッテリ切れの問題が生じる。その理由は、上記方法では、バッテリ残量が基準値以下となった場合にバッテリの交換の予約を行っているため、電気自動車が予約したバッテリステーションまで走行できるほど十分なバッテリ残量ではない場合も起こりうるためである。また、このようなバッテリ切れの問題は、上述したあらゆる電気車両に生じうる。
このため、本発明の目的は、上述した課題である、電気車両におけるバッテリ切れが生じることを解決することができる情報処理装置、プログラム、情報処理方法を提供することにある。
本発明の一形態である情報処理装置は、
着脱して交換可能なバッテリを搭載する電気車両の位置情報と、当該電気車両に搭載された前記バッテリの状態と、を取得する取得手段と、
2台以上の前記電気車両のそれぞれの位置情報及び前記バッテリの状態に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する特定手段と、
を備えた、
という構成をとる。
また、本発明の一形態であるプログラムは、
情報処理装置に、
着脱して交換可能なバッテリを搭載する電気車両の位置情報と、当該電気車両に搭載された前記バッテリの状態と、を取得する取得手段と、
2台以上の前記電気車両のそれぞれの位置情報及び前記バッテリの状態に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する特定手段と、
を実現させる、
という構成をとる。
また、本発明の一形態である情報処理方法は、
着脱して交換可能なバッテリを搭載する電気車両の位置情報と、当該電気車両に搭載された前記バッテリの状態と、を取得し、
2台以上の前記電気車両のそれぞれの位置情報及び前記バッテリの状態に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する、
という構成をとる。
本発明は、以上のように構成されることにより、電気車両におけるバッテリ切れが生じることを抑制することができる。
本発明の実施形態1における情報処理システムの全体構成を示す概略図である。 図1に開示した情報処理システムの構成を示すブロック図である。 図1に開示した情報処理システムの動作を示すシーケンス図である。 図1に開示した管理サーバの動作の一部を示すフローチャートである。 本発明の実施形態2における情報処理システムの全体構成を示す概略図である。 図5に開示した情報処理システムの構成を示すブロック図である。 図5に開示した情報処理システムの動作を示すシーケンス図である。 図5に開示した管理サーバの動作の一部を示すフローチャートである。 本発明の実施形態3における情報処理装置の構成を示すブロック図である。
<実施形態1>
本発明の第1の実施形態を、図1乃至図4を参照して説明する。図1乃至図2は、情報処理システムの構成を示す図である。図3乃至図4は、情報処理システムの動作を示す図である。
[構成]
本発明における情報処理システムは、エネルギー源が電気である電気車両1のバッテリの補充を支援するためのものである。そして、情報処理システムは、図1に示すように、電気車両1に装備された車両端末10と、管理サーバ30と、により構成されている。なお、車両端末10と管理サーバ30とは、ネットワークを介して接続されている。以下、各構成について詳述する。
上記電気車両1は、本実施形態では、例えば、工場内などの所定場所において荷物を搬送したり警備を行うために自律走行する自律走行車であることとする。このため、電気車両1は、自律走行装置(図示せず)を備えている。なお、電気車両1は、予め設定されたルートを走行する自律走行車であってもよく、自由に走行ルートを決定して走行する自律走行車であってもよい。但し、本発明における電気車両1は、自律走行車であることに限定されず、人物が操作して所定の敷地内を走行するカートや、一般道を走行する電気自動車であってもよい。なお、本実施形態では、電気車両1は複数台が走行していることとする。
上記電気車両1は、図1及び図2に示すように、駆動源となるバッテリ1Bを備えている。バッテリ1Bは、充電可能であり、電気車両1には充電器が接続されるコネクタが設けられている。また、電気車両1は、他の電気車両1に対して自動でバッテリの交換を行うバッテリ交換装置1Aを備えている。このため、バッテリ1Bは、バッテリ交換装置1Aを介して電気車両1に着脱可能である。但し、電気車両1は、自動でバッテリ交換を行うバッテリ交換装置1Aを備えていなくてもよく、作業員によってバッテリ交換が行われてもよい。なお、電気車両1に搭載されるバッテリ1Bの数は、1個でも複数個でもよい。
また、電気車両1は、図2に示すように、車両端末10を搭載している。車両端末10は、演算装置及び記憶装置を備えた情報処理端末であり、無線通信にて外部の情報処理装置と通信可能である。そして、車両端末10は、演算装置がプログラムを実行することで構築された、車両状態検出部11と、経路設定部12と、バッテリ交換制御部13と、を備えている。
上記車両状態検出部11(取得手段)は、電気車両1に搭載された各種センサを介して、電気車両1の車両の状態を表す車両状態情報(車両状態)を取得する。例えば、車両状態検出部11は、搭載されているバッテリの残量を表すバッテリ残量情報、バッテリの劣化状態を表すバッテリ劣化情報、バッテリの種類、といったバッテリ情報を取得する。なお、車両状態検出部11は、バッテリ1Bに関する他の情報もバッテリ情報として取得してもよい。但し、車両状態検出部11は、後述するバッテリ交換制御部13から通知を受けて、他の電気車両1のバッテリとの交換が予約されているバッテリ1Bについては、その旨を管理サーバ30に通知する。
また、車両状態検出部11は、電気車両1の重量、エアコンの運転状態、タイヤなど装備部品の状況、といったバッテリ以外の状態を表す情報を、車両状態情報として取得してもよい。但し、車両状態検出部11にて取得する車両状態情報は、上述した情報に限定されず、いかなる情報であってもよい。また、車両状態検出部11は、電気車両1の現在の位置情報も車両状態情報として検出し、さらに電気車両1の目的地となる移動先の位置情報も車両状態情報として検出する。
そして、車両状態検出部11は、上述したように取得したバッテリ情報と位置情報を含む車両状態情報を、電気車両1自体の識別情報と共に、ネットワークを介して管理サーバ30に通知する。このとき、車両状態検出部11は、定期的に上述した車両状態情報を検出して管理サーバ30に通知してもよく、バッテリ1Bの残量が予め設定された閾値以下となったタイミングで車両状態情報を管理サーバ30に通知してもよい。例えば、バッテリ1Bを他の電気車両1に提供してもよいと設定されているバッテリ提供可能な電気車両1は、定期的に取得した車両状態情報を管理サーバ30に通知する。一方で、バッテリの残量がフル充電量の4分の1程度の充電量になるなど電気車両1の走行可能距離が短くなった場合には、電気車両1は、バッテリ補充を要求すると共に車両状態情報を管理サーバ30に通知する。このとき、車両状態検出部11は、電気車両1がバッテリ1Bを複数搭載している場合には、いずれかのバッテリ1Bの残量、あるいは、複数のバッテリ1B全体の残量が閾値以下となったタイミングで、管理サーバ30に通知する。なお、車両状態検出部11は、後述する管理サーバ30と同様に、バッテリの残量から走行可能な距離を予測し、かかる予測した距離が予め設定された閾値以下となったタイミングで、バッテリ情報を含む車両情報を管理サーバ30に通知してもよい。但し、車両状態検出部11は、いかなるタイミングでバッテリ情報と位置情報を含む車両状態情報を管理サーバ30に通知してもよい。
上記経路設定部12(制御手段)は、後述するように管理サーバ30から送信された、目的地となる他の電気車両1との合流場所までの経路を表す経路情報を取得する。そして、経路設定部12は、取得した経路情報を装備している自律走行装置に設定し、経路情報に従って自律走行するよう制御する。なお、電気車両1が自律走行せずに人物が操作して走行する車両である場合には、経路設定部12は、取得した経路情報をナビゲーションシステムに設定したり、運転者に提示するよう出力する、といった処理を行う。
上記バッテリ交換制御部13(制御手段)は、後述するように管理サーバ30から送信されたバッテリ交換情報を受信する。バッテリ交換情報には、例えば、後に合流場所で合流してバッテリ交換を行う予定の他の電気車両1の識別情報と、交換する予定のバッテリ1Bの数及び種類と、が含まれる。そして、バッテリ交換制御部13は、交換予定のバッテリ1Bを特定し、かかるバッテリ1Bが予約されている旨を上記車両状態検出部11に通知する。
また、バッテリ交換制御部13は、バッテリ交換装置1Aが他の電気車両1の指定された位置に停車して当該他の電気車両1とバッテリを交換するよう、当該バッテリ交換装置1Aの動作を制御する。なお、作業員がバッテリ交換を行う場合には、バッテリ交換制御部13は、受信したバッテリ交換情報を作業員に通知する処理を行ってもよい。
上記管理サーバ30(情報処理装置)は、演算装置及び記憶装置を備えた情報処理装置であり、ネットワークを介して外部の情報処理装置と通信可能である。そして、管理サーバ30は、図2に示すように、演算装置がプログラムを実行することで構築された、情報取得部31と、経路算出部32と、交換管理部33と、を備えている。また、管理サーバ30は、記憶装置に形成された、地図情報記憶部35と、車両情報記憶部36と、を備えている。
上記地図情報記憶部35は、電気車両1の移動範囲内の地図情報を記憶する。特に、地図情報は、電気車両1が走行することができる道路の情報を含む。例えば、地図情報に含まれる道路の情報としては、道路の傾斜や幅、工事状況、混雑状況といったあらゆる道路の状況を含む。ここで、道路の状況は、過去に計測された道路の混雑状況などの統計値であってもよく、あるいは、他所で計測された現在の道路の状況であってもよい。
上記車両情報記憶部36は、各電気車両1の情報を記憶する。電気車両1の情報は、上述したように各電気車両1から送信された車両状態情報であり、特に、バッテリ提供可能な電気車両1から送信された車両状態情報である。例えば、車両情報記憶部36には、電気車両1の識別情報に関連付けて、上述したバッテリ情報や、電気車両1の現在の位置情報、電気車両1の目的地となる移動先の位置情報が記憶される。
上記情報取得部31(取得手段)は、バッテリ提供可能な電気車両1から定期的あるいは任意のタイミングで車両状態情報を受信した場合には、車両情報記憶部36内の電気車両1の情報を更新して記憶する。具体的に、情報取得部31は、車両状態情報と共に送信された電気車両1の識別情報に対応する車両情報記憶部36内の車両状態情報を特定し、かかる車両状態情報を受信した情報に更新する。これにより、管理サーバ30の車両情報記憶部36は、バッテリ1Bを他の電気車両1に提供してもよいと設定されているバッテリ提供可能な電気車両1の位置情報と共に、当該電気車両1が搭載しているバッテリ1Bの最新情報が記憶されることとなる。
また、情報取得部31は、上述したように電気車両1からバッテリの残量が予め設定された閾値以下となったタイミングなどの状況で送信された車両状態情報を受信した場合には、搭載しているバッテリ1Bの補充を要求する情報として、かかる車両状態情報を受信する。このため、情報取得部31は、受信した電気車両1の識別情報と、バッテリ情報及び位置情報を含む車両状態情報とを、経路算出部32に通知する。
上記経路算出部32(特定手段)は、上述したように電気車両1から受信した車両状態情報と、車両情報記憶部36に記憶されている各電気車両1の情報と、に基づいて、バッテリを相互に交換する電気車両を選定し、当該選定した電気車両1同士が合流可能な場所を特定する。具体的に、経路算出部32は、まず、バッテリの補充を要求する電気車両1から受信した車両状態情報に含まれるバッテリ残量情報、バッテリ劣化情報に基づいて、電気車両1が通常状態で走行可能な距離を算出する。例えば、予め設定されたバッテリの残量値と走行距離との対応情報に基づいて、実際のバッテリの残量から走行できる距離を算出し、加えて、バッテリの劣化状況を考慮して算出した距離を割り引くなどの処理を行い、走行可能距離を算出する。さらに、経路算出部32は、電気車両1の重量やエアコンの運転状態といったバッテリ情報以外の車両状態情報に基づいても、走行可能距離を算出する。例えば、電気車両1の重量が重くなるほど走行可能距離を割り引いたり、エアコンを運転している状況では走行可能距離を割り引くなどの処理を行う。
また、経路算出部32は、車両情報記憶部36に記憶されている電気車両1の車両状態情報、つまり、バッテリ1Bを他の電気車両1に提供してもよいことが設定されているバッテリ提供可能な電気車両1の車両状態情報を読み出す。このとき、経路算出部32は、例えば、バッテリ残量がフルに近い基準値以上であり、バッテリの補充を要求する電気車両1に搭載可能な種類のバッテリを搭載している電気車両1の車両状態情報を読み出す。
そして、経路算出部32は、地図情報記憶部35に記憶されている地図情報を用いて、バッテリ補充を要求する電気車両1と、バッテリ提供可能な電気車両1と、の合流場所を特定する。特に、経路算出部32は、バッテリ補充を要求する電気車両1の走行可能距離と現在の位置情報、及び、バッテリ提供可能な電気車両1の現在の位置情報と移動先の位置情報、に基づいて、電気車両1同士が合流できる候補を特定し、さらに、各電気車両1から合流場所までの経路の候補を算出する。このため、本実施形態では、バッテリ提供可能な電気車両1が、バッテリ補充を要求する電気車両1の現在位置に近づくよう合流場所を特定してもよく、バッテリ提供可能な電気車両1の目的地となる移動先までの経路上に合流場所を特定してもよい。
一例としては、経路算出部32は、バッテリ補充を要求する電気車両1のバッテリ残量が極めて少ない場合には、当該電気車両1の現在位置付近を合流場所として特定する。他の一例として、経路算出部32は、バッテリ提供可能な電気車両1の移動先までの経路上の所定位置がバッテリ補充を要求する電気車両1の現在位置に近い場合には、バッテリ提供可能な電気車両1の移動先までの経路上の所定位置を合流場所として特定する。そして、経路算出部32は、両電気車両1の現在位置から特定した合流場所までの経路をそれぞれ特定して、特定した各経路を交換管理部33に通知する。なお、経路算出部32は、バッテリ補充を要求する電気車両1に対して、複数のバッテリ提供可能な電気車両1との合流場所及び経路を特定してもよい。また、経路算出部32は、候補となる経路を算出する際に、経路上の道路の傾斜や混雑状況も考慮してもよい。例えば、道路の傾斜が上り坂である場合には、バッテリの消費量が多いため、走行可能距離を短く設定したり、道路の混雑が激しく距離が長い場合にはかかる経路を避ける、という判断を行い、経路の候補を算出する。その他、経路算出部32は、混雑状況、工事状況、道路幅、歩行者数、などの情報に基づいて、経路の候補を算出してもよい。
上記交換管理部33(制御手段)は、上述したように特定した各電気車両1から合流場所までの経路の情報を、各電気車両1にそれぞれ通知する。これにより、各電気車両1は、通知された経路情報を、装備している自律走行装置に設定して自律走行するようになる。このため、交換管理部33は、各電気車両1が特定された合流場所まで自律走行するよう制御していることとなる。但し、電気車両1が自律走行車両ではない場合には、当該電気車両1に経路情報を通知するだけとなるが、その後、電気車両1において経路情報がナビゲーションシステムに設定されたり、運転者に提示するよう出力される。
また、交換管理部33は、バッテリ提供可能な電気車両1に対して、バッテリ交換情報を通知する。このとき、交換管理部33は、バッテリ交換情報として、バッテリ補充を要求する電気車両1の識別情報と、当該電気車両1と交換する予定のバッテリの数及び種類と、を通知し、バッテリ提供可能な電気車両1に対してバッテリを交換用に予約する。
なお、上述した管理サーバ30の情報取得部31、経路算出部32、交換管理部33は、各電気車両1から車両状態情報を受信する毎に、上述した合流場所の特定や経路の特定処理を行ってもよい。また、情報取得部31、経路算出部32、交換管理部33は、地図情報記憶部35内の地図情報が更新された場合にも、その都度、合流場所や経路の特定処理を行ってもよい。
また、上述した管理サーバ30の情報取得部31、経路算出部32、交換管理部33は、各電気車両1に搭載された車両端末10に装備されていてもよい。つまり、上述した合流場所の特定や経路の特定処理は、車両端末10で行われてもよい。
[動作]
次に、上述した情報処理システムの動作を、主に図3のシーケンス図と図4のフローチャートとを参照して説明する。なお、図3においては、バッテリ補充を要求する電気車両1に搭載された車両端末を、車両端末(a)と表し、バッテリ提供可能な電気車両1に搭載された車両端末を、車両端末(b)と表している。ここで、以下で説明する動作は一例であって、情報処理システムは必ずしも以下で説明するように作動することに限定されず、各装置が上述したように作動してもよい。
まず、バッテリ提供可能な電気車両1の車両端末(b)10は、定期的に、一定の時間間隔で搭載された各種センサを用いて、搭載しているバッテリ1Bの数、種類、充電量といったバッテリ情報を含む車両状態情報を検出して取得する(ステップS1)。そして、車両端末(b)10は、検出した車両状態情報を、管理サーバ30に通知する(ステップS2)。このとき、車両端末(b)10は、車両状態情報に、自車両である電気車両1の現在位置情報と移動先の位置情報とを含めて管理サーバ30に通知する。
管理サーバ30は、車両状態情報と共に受信した電気車両1の識別情報に対応する車両情報記憶部36内の車両状態情報を特定し、かかる車両状態情報を受信した情報に更新して蓄積する(ステップS3)。これにより、管理サーバ30は、バッテリ提供可能は電気車両1のバッテリの状態や位置などの最新情報が記憶されることとなる。
また、バッテリ補充を要求することとなる電気車両1の車両端末(a)10は、一定の時間間隔で搭載された各種センサを用いて、バッテリ情報及び位置情報を含む車両状態情報を検出する(ステップS4)。そして、電気車両1は、バッテリ残量が基準値を下回ると、検出した車両状態情報を管理サーバ30に通知し、バッテリ補充を要求する(ステップS5)。
バッテリ補充を要求する電気車両1から車両状態情報を受信した管理サーバ30は、まず、受信した車両状態情報に含まれるバッテリ残量情報等に基づいて、電気車両1が通常状態で走行可能な距離を算出する。そして、管理サーバ30は、地図情報を用いて、算出した走行可能な距離、バッテリ補充を要求する電気車両1の現在の位置情報、バッテリ提供可能な電気車両1の現在の位置情報や移動先の位置情報などに基づいて、バッテリ補充を要求する電気車両1とバッテリ提供可能な電気車両1との合流場所や経路の候補を算出する(ステップS6)。さらに、管理サーバ30は、合流場所と経路の候補の中から、距離や道路状況などを考慮して、合流場所と経路を特定する(ステップS7)。
具体的に、上述した管理サーバ30による合流場所と経路を特定する処理は、図4のフローチャートに示すように以下のようにして行われる。まず、管理サーバ30は、バッテリ補充を要求する電気車両1から受信した車両状態情報に含まれるバッテリ残量情報、バッテリ劣化情報に基づいて、電気車両1が通常状態で走行可能な距離を算出する(ステップS21)。このとき、管理サーバ30は、バッテリの残量だけでなく、電気車両1の重量などバッテリ情報以外の車両状態情報に基づいても、走行可能距離を算出する。
そして、管理サーバ30は、記憶しているバッテリ提供可能な各電気車両1の情報から、バッテリ補充を要求する電気車両1に交換可能なバッテリ1Bを保持しているバッテリ提供可能な電気車両1の現在の位置情報や移動先の位置情報を読み出す(ステップS22)。また、管理サーバ30は、道路の傾斜や混雑状況も検出する(ステップS23)。
そして、管理サーバ30は、地図情報を用いて、算出したバッテリ補充を要求する電気車両1が走行可能な距離と、現在の電気車両1の位置情報、及び、バッテリ提供可能な各電気車両1の現在の位置情報と移動先の位置情報から、各電気車両1が合流することが可能な合流場所と経路の算出を行う。さらに、管理サーバ30は、経路上の道路の傾斜や混雑状況も考慮して、バッテリ補充を要求する電気車両1が到着可能な合流場所を特定し、バッテリ補充を要求する電気車両1から合流場所までの経路と、バッテリ提供可能な電気車両1から合流場所までの経路と、を特定する(ステップS24)。
続いて、管理サーバ30は、特定したバッテリ補充を要求する電気車両1から合流場所までの経路と、合流する予定のバッテリ提供可能な電気車両1の情報を、バッテリ補充を要求する電気車両1に通知する(ステップS8)。また、管理サーバ30は、特定したバッテリ提供可能な電気車両1から合流場所までの経路と、合流するバッテリ補充を要求する電気車両1の情報を、バッテリ提供可能な電気車両1に通知する(ステップS8)。併せて、管理サーバ30は、バッテリ提供可能な電気車両1に、交換する予定のバッテリの数及び種類を通知し、バッテリの交換を予約する(ステップS9)。
その後、バッテリ補充を要求する電気車両1とバッテリ提供可能な電気車両1とは、管理サーバ30から通知された経路情報を自律走行装置に設定して、自律走行により合流場所まで移動する(ステップS10,S11)。そして、バッテリ補充を要求する電気車両1は、合流場所に到着すると、自律走行機能によりバッテリ提供可能な電気車両1の指定された位置に停車する。すると、バッテリ提供可能な電気車両1のバッテリ交換装置1Aが、自動的にバッテリ補充を要求する電気車両1のバッテリを交換する(ステップS12,S13)。
以上のように、本実施形態における情報処理システムによると、電気車両1のバッテリ残量などバッテリの状態を考慮して、電気車両1がバッテリ提供可能な他の電気車両1との合流場所までの経路を特定している。このため、電気車両1がバッテリ切れすることなく、他の電気車両とバッテリの交換を実現することができる。
<実施形態2>
次に、本発明の第2の実施形態を、図5乃至図8を参照して説明する。図5乃至図6は、情報処理システムの構成を示す図である。図7乃至図8は、情報処理システムの動作を示す図である。
[構成]
本発明における情報処理システムは、上述した実施形態1の構成とほぼ同じであるが、実施形態1で説明したバッテリ提供可能な電気車両1が、交換用のバッテリ4Bを搭載した移動車両であるバッテリステーションカー4(バッテリ補充場所)で構成されている点で異なる。以下、実施形態1とは異なる構成を主に説明する。
まず、本実施形態における電気車両1は、実施形態1で説明したバッテリ補充を要求する電気車両であり、実施形態1のものとほぼ同一の構成をとっている。このため、電気車両1の構成の説明は省略する。
そして、本実施形態におけるバッテリステーションカー4は、例えば、工場内などの所定場所内を自律走行する自律走行車であることとする。このため、バッテリステーションカー4は、自律走行装置(図示せず)を備えている。但し、バッテリステーションカー4は、自律走行車であることに限定されず、人物が操作して走行する車両であってもよい。
バッテリステーションカー4は、電気車両1のバッテリ1Bを補充する機能を有しており、1台又は複数台が走行している。本実施形態では、バッテリステーションカー4は、電気車両1のバッテリを交換、つまり、充電量が少なくなったバッテリを電気車両1から取り外し、充電量の多い蓄電された別のバッテリを装着することで、電気車両1のバッテリを補充する。このため、バッテリステーションカー4は、電気車両1に交換して搭載するバッテリ4Bを備蓄している。
また、バッテリステーションカー4は、図5及び図6に示すように、電気車両1に対して自動でバッテリの交換を行うバッテリ交換装置4Aを備えている。バッテリ交換装置4Aは、例えば、バッテリステーションカー4に備蓄されている複数のバッテリ4Bを充電しつつ搭載して着脱可能に保持しており、バッテリステーションカー4の指定された位置に停車している電気車両1に搭載されているバッテリ1Bを取り外し、保持しているバッテリ4Bを電気車両1に装着するよう作動する。但し、バッテリステーションカー4は、自動でバッテリ交換を行うバッテリ交換装置4Aを備えていなくてもよく、作業員によってバッテリ交換が行われてもよい。
なお、バッテリステーションカー4は、必ずしも電気車両1に対してバッテリを交換することに限定されず、バッテリに対する充電を行う充電器を備えていてもよい。これにより、バッテリステーションカー4は、電気車両1に装備されたコネクタに充電器を接続することで、電気車両1に搭載されたバッテリ1Bの充電量を補充してもよい。
また、バッテリステーションカー4は、図6に示すように、ステーションカー端末40を備えている。ステーションカー端末40は、演算装置及び記憶装置を備えた情報処理装置であり、ネットワークを介して外部の情報処理装置と通信可能である。そして、ステーションカー端末40は、演算装置がプログラムを実行することで構築された、バッテリ状態検出部41と、経路設定部42と、バッテリ交換制御部43と、を備えている。
上記バッテリ状態検出部41は、バッテリ交換装置4Aと接続され、当該バッテリ交換装置4Aからバッテリ4Bの状態を取得する。例えば、バッテリ状態検出部41は、バッテリ交換装置4Aが充電しつつ搭載しているバッテリ4Bの数、種類、充電量といったバッテリ情報を取得する。但し、バッテリ状態検出部41は、バッテリ交換装置4Aに搭載されているバッテリ4Bに関する他の情報も、バッテリ情報として取得してもよい。
そして、バッテリ状態検出部41は、取得したバッテリ情報に基づいて、バッテリ交換装置4Aに搭載されているバッテリ4Bのうち交換可能なバッテリ4Bの情報であるバッテリ保持情報を管理サーバ30に通知する。例えば、バッテリ状態検出部41は、取得したバッテリ情報のうち、充電量がフルとなっているバッテリ4Bの数と種類をバッテリ保持情報として、バッテリステーションカー4自体の識別情報と共に管理サーバ30に通知する。このとき、バッテリ状態検出部41は、後述するバッテリ交換制御部43から通知を受けて、いずれかの電気車両1のバッテリ1Bとの交換が予約されているバッテリ4Bは、バッテリ保持情報から除いて管理サーバ30に通知する。但し、バッテリ状態検出部41は、予約されているバッテリ4Bについては、予約済みの旨を示す情報(フラグ)と共に管理サーバ30に通知してもよい。
なお、バッテリ状態検出部41は、定期的に上述したバッテリ情報を取得して、バッテリ保持情報を管理サーバ30に通知する。但し、バッテリ状態検出部41は、任意のタイミングで取得したバッテリ情報に何らかの変化があった場合に、バッテリ保持情報を管理サーバ30に通知してもよい。また、バッテリ状態検出部41は、バッテリステーションカー4に備蓄されており、交換可能なバッテリ4Bの情報であるバッテリ保持情報を、バッテリステーションカー4の作業員からの入力を受けて取得してもよい。
また、バッテリ状態検出部41は、バッテリステーションカー4の現在の位置情報と、バッテリステーションカー4の移動予定の移動先の位置情報と、を検出する。そして、バッテリ状態検出部41は、現在の位置情報と移動先の位置情報とを、管理サーバ30に通知する。
上記経路設定部42(制御手段)は、後述するように管理サーバ30から送信された、電気車両1との合流場所までの経路を表す経路情報を取得する。そして、経路設定部42は、取得した経路情報を装備している自律走行装置に設定し、経路情報に従って自律走行するよう制御する。なお、バッテリステーションカー4が自律走行せずに人物が操作して走行する車両である場合には、経路設定部42は、取得した経路情報をナビゲーションシステムに設定したり、運転者に提示するよう出力する、といった処理を行う。
上記バッテリ交換制御部43(制御手段)は、後述するように管理サーバ30から送信されたバッテリ交換情報を受信する。バッテリ交換情報には、例えば、後にバッテリステーションカー4にバッテリ交換に来る予定の電気車両1の識別情報と、当該電気車両1と交換する予定のバッテリ4Bの数及び種類と、が含まれる。そして、バッテリ交換制御部43は、交換予定のバッテリ4Bを特定し、かかるバッテリ4Bが予約されている旨を上記バッテリ状態検出部41に通知する。
また、バッテリ交換制御部43は、バッテリ交換装置4Aがバッテリステーションカー4の指定された位置に停車している電気車両1のバッテリを交換するよう、当該バッテリ交換装置4Aの動作を制御する。なお、バッテリステーションカー4において作業員がバッテリ交換を行う場合には、バッテリ交換制御部43は、受信したバッテリ交換情報を作業員に通知する処理を行ってもよい。
本実施形態における管理サーバ30(情報処理装置)は、図6に示すように、実施形態1とほぼ同様の構成をとっているが、以下の点で異なる。
まず、本実施形態における管理サーバ30は、実施形態1で説明した車両情報記憶部36に代わって、記憶装置に形成されたステーション情報記憶部37を備えている。ステーション情報記憶部37は、各バッテリステーションカー4の情報を記憶する。バッテリステーションカー4の情報は、例えば、後述する情報取得部31にて取得したバッテリステーションカー4におけるバッテリ保持情報と、バッテリステーションカー4の現在の位置情報と、移動先の位置情報と、を含む。
上記情報取得部31(取得手段)は、ステーションカー端末40から定期的に送信されたバッテリ保持情報を受信した場合には、ステーション情報記憶部37内のバッテリステーションカー4の情報を更新して記憶する。このとき、情報取得部31は、バッテリ保持情報と共に、バッテリステーションカー4の現在の位置情報や移動先の位置情報も受信し、ステーション情報記憶部37に蓄積する。これにより、管理サーバ30のステーション情報記憶部37には、各バッテリステーションカー4の現在の位置情報及び移動先の位置情報に関連付けて、そのバッテリステーションカー4が備蓄しており交換可能なバッテリ4Bの最新情報が記憶されることとなる。
また、情報取得部31は、実施形態1と同様に、電気車両1から送信された車両状態情報を受信する。このとき、電気車両1は、バッテリの残量が予め設定された閾値以下となったタイミングで車両状態情報を送信しているため、情報取得部31は、搭載しているバッテリ1Bの補充を要求する情報として、かかる車両状態情報を受信する。
上記経路算出部32(特定手段)は、上述したように電気車両1から受信した車両状態情報と、ステーション情報記憶部37に記憶されている各バッテリステーションカー4の情報と、に基づいて、電気車両1とバッテリステーションカー4とが合流することができる場所を特定する処理を行う。具体的に、経路算出部32は、実施形態1と同様に、まず、電気車両1から受信した車両状態情報に含まれるバッテリ残量情報、バッテリ劣化情報、さらには、その他の車両状態情報に基づいて、電気車両1が通常状態で走行可能な距離を算出する。
また、経路算出部32は、地図情報記憶部35に記憶されている地図情報を用いて、算出した走行可能な距離と、現在の電気車両1の位置情報と、各バッテリステーションカー4の現在の位置情報と、各バッテリステーションカー4の移動先の位置情報とから、電気車両1とバッテリステーションカー4とが合流できる候補を特定し、さらに、経路の候補を算出する。このため、本実施形態では、バッテリステーションカー4が電気車両1の現在位置に近づくよう合流場所を特定してもよく、バッテリステーションカー4の目的地となる移動先までの経路上に合流場所を特定してもよい。
一例としては、経路算出部32は、電気車両1のバッテリ残量が極めて少ない場合には、電気車両1の現在位置付近を合流場所として特定する。他の一例として、経路算出部32は、バッテリステーションカー4の移動先までの経路上の所定位置が電気車両1の現在位置に近い場合には、バッテリステーションカー4の移動先までの経路上の所定位置を合流場所として特定する。そして、経路算出部32は、電気車両1の現在位置から特定した合流場所までの経路と、バッテリステーションカー4の現在位置から特定した合流場所までの経路と、をそれぞれ特定して、特定した各経路を交換管理部33に通知する。
上記交換管理部33(制御手段)は、上述したように特定した電気車両1から合流場所までの経路の情報を、電気車両1に通知する。また、交換管理部33は、上述したように特定したバッテリステーションカー4から合流場所までの経路の情報を、バッテリステーションカー4に通知する。このとき、電気車両1及びバッテリステーションカー4は、通知された経路情報を装備している自律走行装置に設定して自律走行するようになる。このため、交換管理部33は、電気車両1とバッテリステーションカー4とが特定された合流場所まで自律走行するよう制御していることとなる。
また、交換管理部33は、電気車両1が合流するバッテリステーションカー4のステーションカー端末40に、バッテリ交換情報を通知する。このとき、交換管理部33は、バッテリ交換情報として、電気車両1の識別情報と、当該電気車両1と交換する予定のバッテリ4Bの数及び種類と、を通知し、バッテリステーションカー4に対してバッテリ4Bを交換用に予約する。
なお、上述した管理サーバ30の情報取得部31、経路算出部32、交換管理部33は、電気車両1から車両状態情報を受信する毎に、上述した合流場所の特定や経路の特定処理を行ってもよい。また、情報取得部31、経路算出部32、交換管理部33は、バッテリステーションカー4から情報を取得した場合や地図情報記憶部35内の地図情報が更新された場合にも、その都度、合流場所や経路の特定処理を行ってもよい。
[動作]
次に、上述した情報処理システムの動作を、主に図7のシーケンス図と図8のフローチャートとを参照して説明する。なお、以下で説明する動作は一例であって、情報処理システムは必ずしも以下で説明するように作動することに限定されず、各装置が上述したように作動してもよい。
まず、ステーションカー端末40は、定期的に、バッテリ交換装置4Aが充電しつつ搭載しているバッテリ4Bの数、種類、充電量といったバッテリ情報を検出して取得する(ステップS31)。そして、ステーションカー端末40は、交換可能なバッテリ4Bの情報であるバッテリ保持情報や、現在の位置情報、目的地となる移動先の位置情報を、管理サーバ30に通知する(ステップS32)。
管理サーバ30は、バッテリ保持情報と共に受信したバッテリステーションカー4の識別情報に対応するステーション情報記憶部37内の情報を特定し、受信したバッテリ保持情報や位置情報に更新して蓄積する(ステップS33)。これにより、管理サーバ30は、バッテリステーションカー4が備蓄している交換可能なバッテリ2Bや位置の最新情報が記憶されることとなる。
また、電気車両1は、一定の時間間隔で搭載された各種センサを用いて、バッテリ情報及び位置情報を含む車両状態情報を検出する(ステップS34)。そして、電気車両1は、バッテリ残量が基準値を下回ると、検出した車両状態情報を管理サーバ30に通知する(ステップS35)。
車両状態情報を受信した管理サーバ30は、まず、電気車両1から受信した車両状態情報に含まれるバッテリ残量情報等に基づいて、電気車両1が通常状態で走行可能な距離を算出する。そして、管理サーバ30は、地図情報を用いて、算出した走行可能な距離と、現在の電気車両1の位置情報及び各バッテリステーションカー4の位置情報とから、電気車両1とバッテリステーションカー4とが合流することができる合流場所と経路の候補を算出する(ステップS36)。さらに、管理サーバ30は、合流場所と経路の候補の中から、距離やバッテリステーションカー4のバッテリの保持状況、経路上の道路の状況等を考慮して、合流場所と経路を特定する(ステップS37)。
具体的に、上述した管理サーバ30によるバッテリステーションを特定する処理は、図8のフローチャートに示すように以下のようにして行われる。まず、管理サーバ30は、電気車両1から受信した車両状態情報に含まれるバッテリ残量情報、バッテリ劣化情報に基づいて、電気車両1が通常状態で走行可能な距離を算出する(ステップS51)。このとき、管理サーバ30は、バッテリの残量だけでなく、電気車両1の重量などバッテリ情報以外の車両状態情報に基づいても、走行可能距離を算出する。
そして、管理サーバ30は、記憶している各バッテリステーションカー4の情報から、電気車両1に交換可能なバッテリ4Bを保持しているバッテリステーションカー4の現在の位置情報や移動先の位置情報を読み出す(ステップS52)。また、管理サーバ30は、経路上の道路の傾斜や混雑状況など道路の状況も検出する(ステップS53)。
そして、管理サーバ30は、地図情報を用いて、算出した電気車両1が走行可能な距離と、現在の電気車両1の位置情報及び各バッテリステーションカー4の位置情報とから、電気車両1とバッテリステーションカー4とが合流することが可能な合流場所と経路の算出を行う。さらに、管理サーバ30は、経路上の道路の状況も考慮して、電気車両1が到着可能な合流場所を特定し、電気車両1から合流場所までの経路と、バッテリステーションカー4から合流場所までの経路と、を特定する(ステップS54)。
続いて、管理サーバ30は、特定した電気車両1から合流場所までの経路と、合流するバッテリステーションカー4の情報を、電気車両1に通知する(ステップS38)。また、管理サーバ30は、特定したバッテリステーションカー4から合流場所までの経路と、合流する電気車両1の情報を、バッテリステーションカー4に通知する(ステップS38)。併せて、管理サーバ30は、バッテリステーションカー4に、電気車両1と交換する予定のバッテリ4Bの数及び種類を通知し、バッテリ4Bの交換を予約する(ステップS39)。
その後、電気車両1とバッテリステーションカー4とは、管理サーバ30から通知された経路情報を自律走行装置に設定して、自律走行により合流場所まで移動する(ステップS40,S41)。そして、電気車両1は、合流場所でバッテリステーションカー4に到着すると、自律走行機能によりバッテリステーションカー4の指定された位置に停車する。すると、バッテリステーションカー4のバッテリ交換装置4Aが、自動的に電気車両1のバッテリを交換する(ステップS42,S43)。
以上のように、本実施形態における情報処理システムによると、電気車両1のバッテリ残量などバッテリの状態を考慮して、電気車両1が到着可能なバッテリステーションカー4と経路を特定している。このため、電気車両1がバッテリ切れすることなくバッテリステーションカー4に到着することができ、バッテリの補充や交換を実現することができる。
<実施形態3>
次に、本発明の第3の実施形態を、図9を参照して説明する。図9は、実施形態3における情報処理装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施形態では、実施形態1及び実施形態2で説明した情報処理システムの構成、特に管理サーバ30の構成の概略を示している。
図9に示すように、本実施形態おける情報処理装置100は、
着脱して交換可能なバッテリを搭載する電気車両の位置情報と、当該電気車両に搭載された前記バッテリの状態と、を取得する取得手段110と、
2台以上の前記電気車両のそれぞれの位置情報及び前記バッテリの状態に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する特定手段120と、
を備える。
なお、上述した取得手段110と特定手段120とは、演算装置がプログラムを実行することで構築されるものであってもよく、電子回路で構築されるものであってもよい。
そして、上記構成の情報処理装置100は、
着脱して交換可能なバッテリを搭載する電気車両の位置情報と、当該電気車両に搭載された前記バッテリの状態と、を取得し、
2台以上の前記電気車両のそれぞれの位置情報及び前記バッテリの状態に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する、
という処理を行うよう作動する。
上述した情報処理装置100によると、2台以上の電気車両のバッテリ残量などバッテリの状態を考慮して、これら電気車両が合流可能な場所を特定している。このため、電気車両がバッテリ切れすることなく合流場所にて他の電気車両と合流することができ、バッテリの補充や交換を実現することができる。
<付記>
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明における情報処理装置、プログラム、情報処理方法の構成の概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。
(付記1)
着脱して交換可能なバッテリを搭載する電気車両の位置情報と、当該電気車両に搭載された前記バッテリの状態と、を取得する取得手段と、
2台以上の前記電気車両のそれぞれの位置情報及び前記バッテリの状態に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する特定手段と、
を備えた、
情報処理装置。
(付記2)
付記1に記載の情報処理装置であって、
前記取得手段は、前記バッテリの残量を取得し、
前記特定手段は、2台以上の前記電気車両のそれぞれの前記バッテリの残量と、それぞれの位置情報に基づく前記電気車両間の経路と、に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する、
情報処理装置。
(付記3)
付記1または2に記載の情報処理装置であって、
前記特定手段は、2台以上の前記電気車両のそれぞれの位置情報に基づく前記電気車両間の経路の状況に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する、
情報処理装置。
(付記4)
付記1乃至3のいずれかに記載の情報処理装置であって、
前記取得手段は、前記電気車両の前記バッテリ以外の状態を表す車両状態を取得し、
前記特定手段は、2台以上の前記電気車両のそれぞれの前記車両状態と、それぞれの位置情報に基づく前記電気車両間の経路と、に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する、
情報処理装置。
(付記5)
付記1乃至4のいずれかに記載の情報処理装置であって、
前記特定手段は、前記電気車両から取得した前記バッテリの状態に基づいて、前記バッテリを相互に交換する2台以上の前記電気車両を選定し、当該選定した前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する、
情報処理装置。
(付記6)
付記1乃至4のいずれかに記載の情報処理装置であって、
前記電気車両が自律走行装置を有する場合に、前記電気車両が特定された合流可能な場所まで自律走行するよう前記自律走行装置を制御する制御手段を備えた、
情報処理装置。
(付記7)
情報処理装置に、
着脱して交換可能なバッテリを搭載する電気車両の位置情報と、当該電気車両に搭載された前記バッテリの状態と、を取得する取得手段と、
2台以上の前記電気車両のそれぞれの位置情報及び前記バッテリの状態に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する特定手段と、
を実現させるためのプログラム。
(付記8)
着脱して交換可能なバッテリを搭載する電気車両の位置情報と、当該電気車両に搭載された前記バッテリの状態と、を取得し、
2台以上の前記電気車両のそれぞれの位置情報及び前記バッテリの状態に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する、
情報処理方法。
(付記9)
付記8に記載の情報処理方法であって、
前記バッテリの残量を取得し、
2台以上の前記電気車両のそれぞれの前記バッテリの残量と、それぞれの位置情報に基づく前記電気車両間の経路と、に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する、
情報処理方法。
(付記10)
付記8または9に記載の情報処理方法であって、
2台以上の前記電気車両のそれぞれの位置情報に基づく前記電気車両間の経路の状況に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する、
情報処理方法。
(付記11)
付記8乃至11のいずれかに記載の情報処理方法であって、
前記電気車両の前記バッテリ以外の状態を表す車両状態を取得し、
2台以上の前記電気車両のそれぞれの前記車両状態と、それぞれの位置情報に基づく前記電気車両間の経路と、に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する、
情報処理方法。
(付記12)
付記8乃至11のいずれかに記載の情報処理方法であって、
前記電気車両から取得した前記バッテリの状態に基づいて、前記バッテリを相互に交換する2台以上の前記電気車両を選定し、当該選定した前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する、
情報処理方法。
(付記13)
付記8乃至12のいずれかに記載の情報処理方法であって、
前記電気車両が自律走行装置を有する場合に、前記電気車両が特定された合流可能な場所まで自律走行するよう前記自律走行装置を制御する、
情報処理方法。
なお、上述したプログラムは、記憶装置に記憶されていたり、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている。例えば、記録媒体は、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、及び、半導体メモリ等の可搬性を有する媒体である。
以上、上記実施形態等を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
1 電気車両
1B バッテリ
10 車両端末
11 車両状態検出部
12 経路設定部
30 管理サーバ
31 情報取得部
32 経路算出部
33 交換管理部
34 地図情報記憶部
36 車両情報記憶部
37 ステーション情報記憶部
4 バッテリステーションカー
4A バッテリ交換装置
4B バッテリ
40 ステーションカー端末
41 バッテリ状態検出部
42 経路設定部
43 バッテリ交換制御部
100 情報処理装置
110 取得手段
120 特定手段

Claims (8)

  1. 着脱して交換可能なバッテリを搭載する電気車両の位置情報と、当該電気車両に搭載された前記バッテリの状態と、を取得する取得手段と、
    2台以上の前記電気車両のそれぞれの位置情報及び前記バッテリの状態に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する特定手段と、
    を備えた、
    情報処理装置。
  2. 請求項1に記載の情報処理装置であって、
    前記取得手段は、前記バッテリの残量を取得し、
    前記特定手段は、2台以上の前記電気車両のそれぞれの前記バッテリの残量と、それぞれの位置情報に基づく前記電気車両間の経路と、に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する、
    情報処理装置。
  3. 請求項1または2に記載の情報処理装置であって、
    前記特定手段は、2台以上の前記電気車両のそれぞれの位置情報に基づく前記電気車両間の経路の状況に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する、
    情報処理装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれかに記載の情報処理装置であって、
    前記取得手段は、前記電気車両の前記バッテリ以外の状態を表す車両状態を取得し、
    前記特定手段は、2台以上の前記電気車両のそれぞれの前記車両状態と、それぞれの位置情報に基づく前記電気車両間の経路と、に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する、
    情報処理装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれかに記載の情報処理装置であって、
    前記特定手段は、前記電気車両から取得した前記バッテリの状態に基づいて、前記バッテリを相互に交換する2台以上の前記電気車両を選定し、当該選定した前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する、
    情報処理装置。
  6. 請求項1乃至4のいずれかに記載の情報処理装置であって、
    前記電気車両が自律走行装置を有する場合に、前記電気車両が特定された合流可能な場所まで自律走行するよう前記自律走行装置を制御する制御手段を備えた、
    情報処理装置。
  7. 情報処理装置に、
    着脱して交換可能なバッテリを搭載する電気車両の位置情報と、当該電気車両に搭載された前記バッテリの状態と、を取得する取得手段と、
    2台以上の前記電気車両のそれぞれの位置情報及び前記バッテリの状態に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する特定手段と、
    を実現させるためのプログラム。
  8. 着脱して交換可能なバッテリを搭載する電気車両の位置情報と、当該電気車両に搭載された前記バッテリの状態と、を取得し、
    2台以上の前記電気車両のそれぞれの位置情報及び前記バッテリの状態に基づいて、前記電気車両同士が合流可能な場所を特定する、
    情報処理方法。


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